引用本文
代晓微, 徐影, 郑连文, 李凌云, 李丹丹, 谭鑫, 高飞, 王艳, 吴桂杰. 1 324例少精子症和无精子症患者的染色体核型分析. 北京大学学报(医学版), 2018,50(5): 774-777.
DAI Xiao-wei, XU Ying, ZHENG Lian-wen, LI Ling-yun, LI Dan-dan, TAN Xin, GAO Fei, WANG Yan, WU Gui-jie. Analysis of chromosome in 1 324 patients with oligozoospermia or azoosperm. Journal of Peking University(Health Sciences), 2018,50(5): 774-777.  
Doi: 10.19723/j.issn.1671-167X.2018.05.002
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1 324例少精子症和无精子症患者的染色体核型分析
代晓微1, 徐影1, 郑连文1, 李凌云1, 李丹丹1, 谭鑫2, 高飞1, 王艳1, 吴桂杰1,△
1. 吉林大学第二医院 生殖中心, 长春 130041
2. 吉林大学第二医院 医疗保险办公室,长春 130041
收稿日期: 2016-11-15
基金资助: 吉林省科技发展计划(20150311035YY)和吉林省医药产业发展引导资金项目(140204YY010016711)
摘要

目的: 探索男性不育中少精子症和无精子症患者的遗传异常情况,为临床诊治和咨询奠定基础。方法: 回顾性分析2015年1月至2016年5月在吉林大学第二医院生殖中心男科就诊的不育患者,排除不良育产史的患者,其中少精子症876例、无精子症448例,计1 324例患者纳入研究。患者进行体格检查、彩超检查、精浆Zn测定、内分泌激素测定、染色体核型分析检测、Y染色体微缺失检测。结果: 在876例少精子症患者中有78例存在染色体结构和数目异常,其中性染色体数目异常者22例,性染色体和常染色体结构异常者56例;在448例无精子症患者中有91例染色体结构和数目异常,其中性染色体数量异常者78例,结构异常者13例。此外,全部1 324例患者中染色体多态改变的有137例,无精子因子(azoospermia factor, AZF)基因微缺失的有43例。结论: 男性不育少精子症和无精子症患者染色体核型异常的发生率较高,对其进行染色体核型分析有助于对病因的诊断以及遗传咨询。

关键词: 男性不育; 无精子症; 少精子症; 染色体畸变; 遗传咨询
中图分类号:R698.2 文献标志码:A 文章编号:1671-167X(2018)05-0774-04
Analysis of chromosome in 1 324 patients with oligozoospermia or azoosperm
DAI Xiao-wei1, XU Ying1, ZHENG Lian-wen1, LI Ling-yun1, LI Dan-dan1, TAN Xin2, GAO Fei1, WANG Yan1, WU Gui-jie1,△
1. Center for Reproduction Medicine, Changchun 130041, China
2. Medical Insurance Office, the Second Hospital of Jilin University, Changchun 130041, China
△ Corresponding author’s e-mail, 1930473013@qq.com
Fund:Supported by the Science and Technology Development Plan of Jilin Province (20150311035YY) and Pharmaceutical Industry Development Guidance Fund Project (140204YY010016711)
Abstract

Objective: To explore the incidience of chromosome abnormality of the patients with oligozoospermia or azoospermia and male infertility, to discuss the relationship between the quantitative and structural abnormality of chromosome and to lay the foundation for the clinical diagnosis and consultation.Methods: A retrospective analysis was conducted from January 1, 2015 to May 1, 2016, in the Center for Reproduction Medicine, the Second Hospital of Jilin University, with male reproductive abnormalities history excluded. In the study, 1 324 cases were included with 448 cases of azoospermia and 876 cases of oligozoospermia. All the patients through ultrasound examination, color Doppler ultrasonography, the seminal plasma Zn determination, their hormone level determination, chromosome karyotype (the perinatal blood samples were obtained from the 1 324 patients with oligozoospermia or azoospermia for lymphocyte culture, then chromosomal specimens were prepared, G-banding analyses combined with clinical data were used to statistically analyze the incidence of chromosomal abnormality), Y chromosome azoospermia factor [PCR technique was used to detect SY157 locus, SY254 locus, and SY255 locus in male Y chromosome azoospermia factor ( AZF) gene of the patients with oligozoospermia or azoospermia]. The relationship between chromosome abnormalities and oligozoospermia or azoospermia were analyzed.Results: Among the 876 cases of oligospermia patients, 78 cases were chromosome number abnormality and chromosomal structural abnormality, the abnormal number of sex chromosomes in 22 cases, and sex chromosomes and chromosome structural abnormalities in 56 cases; in the 448 cases of azoospermia patients, 91 cases were chromosomal structural abnormality and chromosome number abnormality, of them, 78 cases were of abnormal number of sex chromosomes, and 13 cases were of abnormal structure. In addition, 137 cases were of chromosome polymorphism in all the 1 324 patients, The incidence of Y chromosome abnormality in azoospermatism was higher than that of the 43 patients with Y chromosome AZF microdeletion. In addition, the asthenospermia and recurrent spontaneous abortion were closely related to Y chromosome abnormality and the chromosome translocations and inversions.Conclusion: Oligozoospermia and azoospermia patients with abnormal chromosome karyotype have high incidence rate, and chromosome karyotype analyses were carried out on it, which is conducive to clinical diagnosis for the patients with abnormal chromosome karyotype. There is a close relationship between male infertility and abnormal karyotype. It is conducive to clinical diagnosis for the patients with infertility through chromosome karyotye analysis, which also provides evidence for genetic counseling.

Key words: Male infertility; Azoospermia; Oligospermia; Chromosome aberrations; Genetic counseling

男性不育是一种常见疾病, 全世界约有15%的育龄夫妇不育, 大约有50%的不孕不育与男性因素相关, 因此, 男性因素导致的不育已成为一个不容忽视的问题[1]。大部分男性不育患者的精液质量异常, 最常见的为少精子症和无精子症, 而这又与染色体异常相关[2, 3]。早期研究证实, 男性不育患者的染色体异常发生率远高于正常生育人群[4], 约有30%的男性不育患者被诊断为严重少精子症或无精子症, 而这些患者可能具有明显的遗传学异常, 并影响临床治疗。与此同时, 还有很大的可能将染色体异常传递给子代[5]。本研究通过回顾性分析男性不育患者中少精子症和无精子症的细胞遗传学检查结果, 进而分析不育男性患者的各种染色体异常的发生率。

1 资料与方法
1.1 研究对象

选取2015年1月至2016年5月在吉林大学第二医院生殖中心男科门诊就诊的男性不育患者, 行两次精液常规检查, 纳入精子浓度低于15× 106/mL的患者876例; 精液离心沉淀涂片显微镜检查, 纳入连续3次均未发现精子的患者448例, 共1 324例。患者年龄20~43岁, 平均年龄32.4岁, 性生活正常, 否认不良生育史, 否认感染病史, 经临床检查排除输精管道梗阻的无精症患者、伴有射精障碍的逆行射精患者以及输精管缺如的患者。所有患者均由本中心男科医生详细采集病史, 进行体格检查并记录。

1.2 睾丸体积测量

在室温下患者取站位, 采用弗安(上海)企业发展有限公司生产的Prader椭圆形睾丸测量模型对双侧睾丸体积进行测量, 睾丸体积在2个实木丸之间采用小的计算, 并取双侧睾丸体积的平均值。

1.3 精液常规分析

采用手工操作方法, 按照《世界卫生组织人类精液检查与处理实验室手册(第5版)》的精液分析标准进行, 将精子浓度低于15× 106/mL的患者诊断为少精子症, 精液离心沉淀涂片显微镜检查, 连续3次均未发现精子者诊断为无精子症。

1.4 染色体核型分析

取肝素抗凝外周血2 mL接种于培养基中, (37.0± 0.5) ℃培养箱内培养72 h, 秋水仙素处理, 收获处理制片, 胰酶消化, Giemsa染色, 显微镜检查, 每例计数30个中期细胞分裂相, 分析5个核型, 结构、数目异常者加倍计数和增加分析量。核型分析按人类细胞遗传学国际命名体制(ISCN2009)进行。

1.5 Y染色体微缺失检测

参考欧洲男科学会(European Academy of Andrology, EAA)(2004版)和欧洲分子基因诊断质量联盟(European Molecular Genetics Quality Network, EMQN)标准, 从患者外周血淋巴细胞提取DNA, 采用PCR试剂盒检测Y染色体无精子因子(azoospermia factor, AZF)基因微缺失AZFa、AZFb和AZFc位点。

2 结果
2.1 染色体核型异常检出情况

表1显示, 876例少精子症患者中有78例染色体结构和数目异常, 其中性染色体数目异常22例, 性染色体和常染色体结构异常56例。448例无精子症患者中有91例染色体结构和数目异常, 其中性染色体数量异常78例, 结构异常13例。

表1 少精子症和无精子症染色体异常核型分析 Table 1 Analysis of abnormal chromosome in patients with oligozoospermia or azoosperm
2.2 染色体多态性检出情况

本次共检出染色体多态改变137例, 包括46, XY, 1qh+(24例)、46, XY, 9qh+(17例)、46, XY, 13ps-(9例)、46, XY, 13ph+(3例)、46, XY, 16qh+(8例)、46, XY, 21pstk+(3例)、46, XY, Yqh+(68例)、46, XY, Yqh-(5例)。

2.3 Y染色体微缺失的检出情况

在染色体核型正常的少精子症和无精子症患者中共有43例AZF的微缺失, 其中AZFa缺失的有11例, AZFb缺失的有5例, AZFc缺失的有14例, AZFb+AZFc+AZFd缺失的有6例, AZFa+AZFb+AZFc缺失的有7例。

3 讨论

本研究提示, 男性不育的病因常可通过精液常规检查结果反映出来, 重度少精子症和无精子症是最常见的精液异常[6]。精子的发生是一个复杂的过程, 其中涉及有丝分裂和减数分裂, 并且还有40多种酶的参与, 这一过程发生在睾丸内部, 通过血睾屏障和人体的免疫系统隔离, 有其相对的独立性。少精子症是导致男性不育的重要原因, 可分为睾丸前性(如内分泌因素、染色体因素、免疫因素等)、睾丸性(隐睾、唯支持细胞综合征、精索静脉曲张等)、睾丸后性(输精管道不完全梗阻)、药物及环境因素及特发性少精子症[7]。

少精子症和无精子症的部分生精功能减退病因尚未清楚, 一般认为还与特定的基因分子缺陷、生殖免疫异常有关[8, 9], 染色体数目、结构异常以及多态性现象在不育男性中非常常见。长久以来, 女性因素被认为是不孕不育的主要原因, 而2001年美国男科与生殖医学会的研究结果显示, 在大约一半的不孕不育夫妇中, 男性因素是主要或者协同因素。此外, 一些文献报道认为染色体多态性, 尤其是引起结构异染色质的数量与位置发生变异的多态性, 会影响男性配子的形成及其功能, 从而导致不育。

文献报道, 我国AZF缺失的发病率约为10%~15%[10, 11], 并可以在父子间垂直传递。AZF基因包含Y染色体的AZFa、AZFb、AZFc、AZFd 这4个互相不重叠的区域[12], 并且Y染色体远端还可以残留岛状的生精正常区域[13], 不同区域的缺失会引起不同的症状。此外, 本研究中Klinefelter综合征(Klinefelter syndrome)的发生率较高, 它是引起男性性功能低下的最常见疾病, 是由额外多余的X染色体引起的, 患者可有无精子或精子过少以及乳房发育等不同临床表现, 并且其临床的严重程度与X染色体增加的数目呈相关性, 其发病率为男性新生儿的1/1 000~1/500[14], 主要核型为47, XXY, 占80%~85%, 也有48, XXYY变异。本研究还发现1例罕见的嵌合型46, XX/47, XXY, 属于罕见染色体类型, 国内外报道较少, 目前其发病机制和治疗原则尚未明确。Klinefelter综合征发生的主要原因是由于亲代配子减数分裂时X染色体发生不分离, 更多的是来自母亲卵细胞的X染色体发生不分离所致, 这种性染色体数目的异常可造成患者精子形成过程中联会阶段的紊乱, 由于基因的剂量效应和背景基因型的原因, 会不同程度地影响决定男性性状的基因产物的表达水平, 造成患者雄性激素水平的异常、生殖器官的发育异常、精子生成过程的不同程度障碍等各种差异性临床表现[15]。Klinefelter综合征在青春期前由于缺乏特异性临床表现而不易被诊断, 多因青春期第二性征不发育或婚后不育就诊, 是造成不育的染色体异常中最常见的原因, 在临床中常见把Klinefelter综合征等同于无精子症。

综上所述, 无精子症和少精子症患者常规进行细胞遗传学检查是很有必要的, 这类患者中很大概率存在着异常的染色体核型, 其中Klinefelter综合征患者所占比例较高。李宏军[16]提出对染色体异常的患者应对遗传危险性全面咨询, 准确解释分子生物学方法诊断的遗传异常是非常重要的, 对患者进行细胞遗传学检查可以使临床医生进一步明确病因, 还可以为患者提供遗传咨询进而决定是否进行辅助生殖, 可以为生殖技术提供理论依据, 对是否需要进行胚胎植入前诊断提供临床帮助, 这样可以防止有染色体异常患儿的出生。然而, 染色体异常产生的临床效应复杂, 尽管生精障碍的异常与染色体核型的异常有关系, 但是对染色体致病机制、遗传本质的探究还需漫长的过程。

(本文编辑:任英慧)

The authors have declared that no competing interests exist.

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